專利名稱：一種危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種試驗室用電爐裝置，具體是一種危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置。
背景技術(shù)：
固體廢物的熱化學(xué)處理，如焚燒、熱解，熔M微波等，就是高溫^f牛下對廢物 進行分解，使其中的某些劇毒成分毒性降低，實現(xiàn)快速、顯著地減容，并對廢物的有 用成分加以利用。由于該方法有諸多上述提及的優(yōu)點，因此，目前，利用熱化學(xué)處理
實iM固體廢物，特別是危險廢物的處理或安全處置，在國內(nèi)正逐漸弓胞人們的重視。 固體廢物在熱化學(xué)處理過程中，最終產(chǎn)物可能包括酸性氣體(如C02、 HCL及 S02等)、碳煙、CO、未完全燃燒的有機組成、粉塵以及灰渣等物質(zhì)，甚至還可能產(chǎn) 生二堊英、多環(huán)碳氫化合物(PHA)和醛類等有毒氣體。因此，必須對固體廢物熱 化學(xué)處理過程中產(chǎn)生的污染物進行控制和處理。而一股瞎況下，在實驗室條件下，與 固體廢物，特別是與危險廢物相關(guān)的多數(shù)研究主要是在不盡相同的普通試驗電爐上開 展的，如馬沸爐。由于危險廢物本身的特性，普通的試驗電爐并不能滿足試驗室的各 種要求，如試驗室安全要求。因此，開發(fā)一種新型的處理危險廢物的試驗電爐具有重 要意義。
普通試驗電爐一般由兩大系統(tǒng)組成，即加熱系統(tǒng)、^^控制系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)一般 采用電阻絲，溫控系統(tǒng)一皿用熱電偶。普通試驗電爐具有以下缺點
(1)開放性普通試驗電爐一般為開放系統(tǒng)，在固體廢物、特別是危險廢物熱 處理過程中，不倉樹該過程中產(chǎn)生的有害廢氣進行收集處理。(2) M^低普通i微電爐的額定^g—l^j低于或等于1200t:，不能滿足高 溫處理固體廢物的要求。固體廢物處理研究的主要問題是如何實現(xiàn)固體廢物的資源 化，而高溫處理固體廢物實現(xiàn)其資源化又是目前研究的熱點，如高^C段燒制水泥、耐 火材料等。因此，普通 電爐不具備高纟顯要求。
(3) 、鵬控制系統(tǒng)簡單普通i微電爐的鵬控制系統(tǒng)一般比較簡單，只能滿 足簡單的試驗要求，而高溫處理固體廢物實現(xiàn)其資源化， 一般要求復(fù)雜的時間々M 處理過程。因此，普通試驗電爐不適于復(fù)雜^f牛下處理固體廢物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)存在的缺點，提供一種新型的試驗室用電爐裝 置。本發(fā)明采用纟驢-時間反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)了工業(yè)級單片微處理器自動控制加熱系統(tǒng)，
使加熱系統(tǒng)處于較佳試驗狀態(tài)，令爐膛保溫系統(tǒng)內(nèi)溫度上升，a3i達到設(shè)定溫度，實 王M危險廢物的密封加熱處理。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達到發(fā)明目的
一種危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置，包括密封加熱系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和溫控系
統(tǒng)；密封加熱系統(tǒng)包括爐體密封外殼、爐膛、硅鉬棒加熱系統(tǒng)、耐高溫爐襯和爐門； 爐膛前端設(shè)有爐門口，爐門口安裝有爐門，爐膛設(shè)置在耐高溫爐襯中，多支硅鉬棒組 成硅鉬棒加熱系統(tǒng)，通過導(dǎo)線串聯(lián)設(shè)置在爐E^右兩惻的耐高溫爐襯中，由爐膛、硅 鉬棒加熱系統(tǒng)、耐高溫爐襯及爐門組成的電爐主體被爐體密封外殼所密封，形成一個 密封加熱系統(tǒng)；
所述氣路系統(tǒng)主要由排氣閥、進氣閥及流量計和膠管組成;進氣閥與流量計連接， 流量計ffl31膠管連接到爐膛內(nèi)的爐門口處;排氣閥通過管道連接到爐膛的爐門口相對 端；
所述溫控系統(tǒng)由工業(yè)級單片微處理器、變壓器及熱電偶組成；熱電偶設(shè)置在爐膛 后端，插入爐膛內(nèi)，與微處理器連接；微處理器還與變壓器連接。
為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，
所述密封加熱系統(tǒng)還包括擋火磚，擋火磚位于爐門口內(nèi)。
戶皿微處理器為BT109型可編30段時間-，程序的智能PID控制儀。 所述熱電偶為B分度型熱電偶。
所述硅鉬棒加熱系統(tǒng)由8支150熱端X350冷端X6X40規(guī)格的硅鉬棒組成，設(shè) 置在爐膛左右兩側(cè)的耐高溫爐襯中，每側(cè)各支。
所述爐膛橫斷面為半圓形，管體由鋼玉莫萊石材料制成。 與已有技斜目比，本實用新型具有如下優(yōu)點
(1) 密封性本體艦爐體密封外殼和排氣閥，實現(xiàn)了對危險廢物加熱處理 過程中產(chǎn)生的廢氣的收集。爐體密封外殼，可使實驗過程中產(chǎn)生的廢氣被密封在爐體 內(nèi)，而通過排氣閥，貝何以方便將廢氣輸入到后續(xù)煙氣處理系統(tǒng)，實5賺物零排放。
(2) 溫度高本發(fā)明^g采用硅鉬棒系統(tǒng)為左右加熱元件，采用鋼玉莫萊石為
爐膛管體材料，采用氧化鋁聚輕磚和陶瓷纖維符合材料為爐膛保溫材料，即耐高溫爐
襯可使爐內(nèi)溫度高達160(TC。這既能滿足普通試驗^jt，也能滿足高溫i微要求。
(3) 智能多段式^it-時間控制本發(fā)明裝置采用工業(yè)級單片微處理器自動控制
加熱系統(tǒng)，實現(xiàn)了對控溫系統(tǒng)的編程控制，通過控制工業(yè)級單片微處理器的人工智能
PBD調(diào)節(jié)儀表，可實現(xiàn)30段可編程序(溫度-時間控制)，因而具有微^f牛精確， 每爐次加熱條〗牛對等， 具有可比性等優(yōu)點。
(4) 升溫快本發(fā)明體采用8支硅鉬棒系統(tǒng)在爐膛左右兩偵咖熱，因此，升 溫速度比較快，能節(jié)省實驗時間，爐溫從425。C升高至820。C時，所需時間大約90Min， 而從425。C升溫至90(TC時，所需時間大約為180Min。


圖1為本發(fā)明危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為應(yīng)用本發(fā)明^g的皿-時間關(guān)系圖。
具體鄉(xiāng)方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，需要說明的是本發(fā)明要求保護的范圍并 不局限于實施方式泰述的范圍。
如圖1所示，危險廢物熱處理箱式 電爐裝置，包括密封加熱系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)
和溫控系統(tǒng)。密封加熱系統(tǒng)包括爐體密封外殼13、爐膛12、硅鉬棒加熱系統(tǒng)ll、耐 高溫爐襯8、爐門1及擋火磚2;爐膛12前端設(shè)有爐門口，爐門口安裝有爐門l，并 在爐門口設(shè)置擋火磚2，爐膛12設(shè)置在耐高溫爐襯8中，8支硅鉬棒組成硅鉬棒加熱 系統(tǒng)11 ，通過鋁質(zhì)導(dǎo)線串聯(lián)設(shè)置在爐膛12左右兩側(cè)的耐高溫爐襯8中，每偵恪4支； 由爐膛12、硅鉬棒加熱系統(tǒng)11、耐高溫爐襯8及爐門1組成的電爐主體被爐體密封 外殼13所密封，形成一個密封加熱系統(tǒng)。氣路系統(tǒng)主要由排氣閥10、進氣閥6及流 量計5和膠管3組成；進氣閥6與流量計5連接，流量計5 ilil膠管3連接到爐膛 12內(nèi)的爐門口處；排氣閥10通過管道與爐膛12內(nèi)相通，具體是通過管道連接到爐 膛12的爐門口相對端。溫控系統(tǒng)由工業(yè)級單片微處理器4、變壓器7及熱電偶9組 成；熱電偶9設(shè)置在爐膛12正后端，插入爐膛12內(nèi)，采用B分度號補償導(dǎo)線與工 業(yè)級單片微處理器4連接；工業(yè)級單片微處理器4還與^E器7連接。 主要部件及其功能說明
(1) 微處理器4為工業(yè)級單片微處理器，具體是BT109型可編30段時間-、 程序的智能PID控制儀，包括禾Mm信號發(fā)生器、微伏放大器、PID調(diào)節(jié)器、可控硅執(zhí) 行元件4部分。微處理器的作用是根據(jù)熱電偶反饋的信號，對變壓器發(fā)出接通或斷開 連接硅鉬棒加熱系統(tǒng)電源的指令。
(2) 流量計5為普通玻璃轉(zhuǎn)子流量計，主要用于控制進氣流量。
(3) 變壓器7為2相380V的普通，器，其作用是，通過微處理器4發(fā)出的指 令，對硅鉬棒加熱系統(tǒng)ll提供電流。配置電源時，按10KW酉己置導(dǎo)線容量。
(4) 熱電偶9為B分度型熱電偶，其長度為350醒，作用為測溫，并向微處理
器4反饋的信號。
(5) 硅鉬棒加熱系統(tǒng)11由8支150熱端X350冷端X6X40 (MM)規(guī)格的硅 鉬棒組成，其作用是在ffi器7提供電流的作用下對電爐加溫。硅鉬棒為易損部件， 安裝時需注意，不能用力過大，防止斷損。更換時，需要專門定制。
(6) 爐膛12為物質(zhì)加熱區(qū)，橫斷面為半圓形，爐膛12管體材料為鋼玉莫萊石， 如果用該材料制備爐膛，不能加熱對硅酸鋁系統(tǒng)耐火材半4W腐蝕性或發(fā)生高溫反應(yīng)的 物質(zhì)，不能處理高溫揮發(fā)而低溫又凝結(jié)的物質(zhì)。
主要技術(shù) : 額定加熱功率8KW
額定 鵬畫。c 控溫精度±rc
恒溫段爐溫均勻度土2"
具體實施時，根據(jù)實驗的要求，設(shè)置好"溫度-時間"控制指令。工業(yè)級單片微 處理器4的程序信號發(fā)生器按照給定的程序方式(升溫、恒溫、降溫或循環(huán))給出毫伏
信號。如溫控熱電耦9的熱電勢與禾將發(fā)生器給出的毫伏值有偏差時，說明爐溫偏離 給定值，此偏差經(jīng)微伏放大器放大，送入PID調(diào)節(jié)器，再經(jīng)可控硅執(zhí)行元件，向ffi器 7發(fā)出指令，調(diào)整電阻爐的加熱電流從而使偏差消除，使電爐按給定的"m-時間"
工作，最終達到使爐溫按一定的速度上升、下降或f亙定的目的。應(yīng)用本發(fā)明的裝置具 有升溫速度比較快的優(yōu)點，能節(jié)省實驗時間。經(jīng)測試， 度-時間關(guān)系曲線如附圖
2所示。由圖可知，爐溫從425。C升高至820。C時，所需時間大約90Min，而從425。C 升溫至90(TC時，所需時間大約為180Min。
由于該驢還具有密封性好，溫度高，以及功能豐富，操作流暢，簡單易學(xué)，安 裝方便靴點，同時，因此，不僅適合實驗室處理一般固體廢物，更特別適合于處理 危險廢物。
權(quán)利要求
1、一種危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置，其特征在于包括密封加熱系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)；密封加熱系統(tǒng)包括爐體密封外殼、爐膛、硅鉬棒加熱系統(tǒng)、耐高溫爐襯和爐門；爐膛前端設(shè)有爐門口，爐門口安裝有爐門，爐膛設(shè)置在耐高溫爐襯中，多支硅鉬棒組成硅鉬棒加熱系統(tǒng)，通過導(dǎo)線串聯(lián)設(shè)置在爐膛左右兩側(cè)的耐高溫爐襯中，由爐膛、硅鉬棒加熱系統(tǒng)、耐高溫爐襯及爐門組成的電爐主體被爐體密封外殼所密封，形成一個密封加熱系統(tǒng)；所述氣路系統(tǒng)主要由排氣閥、進氣閥及流量計和膠管組成；進氣閥與流量計連接，流量計通過膠管連接到爐膛內(nèi)的爐門口處；排氣閥通過管道連接到爐膛的爐門口相對端；所述溫控系統(tǒng)由工業(yè)級單片微處理器、變壓器及熱電偶組成；熱電偶設(shè)置在爐膛后端，插入爐膛內(nèi)，與微處理器連接；微處理器還與變壓器連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置，其特征在于所述 密封加熱系統(tǒng)還包括擋火磚，擋火磚位于爐門口內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1戶脫的危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置，其特征在于所述 微處理器為BT109型可編30段時間-，程序的智能PID控制儀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置，其特征在于所述 熱電偶9為B分度型熱電偶。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置，其特征在于戶， 硅鉬棒加熱系統(tǒng)由8支150熱端X350冷端X6X40規(guī)格的硅鉬棒組成，設(shè)置在爐膛 左右兩側(cè)的耐高溫爐襯中，每側(cè)各支。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述的危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置，其特征 在于所述爐膛橫斷面為半圓形，管體由鋼玉莫萊石材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種危險廢物熱處理箱式試驗電爐裝置。該裝置包括密封加熱系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)；密封加熱系統(tǒng)包括爐體密封外殼、爐膛、硅鉬棒加熱系統(tǒng)、耐高溫爐襯和爐門；氣路系統(tǒng)主要由排氣閥、進氣閥及流量計和膠管組成；進氣閥與流量計連接，流量計通過膠管連接到爐膛內(nèi)的爐門口處；排氣閥通過管道連接到爐膛的爐門口相對端；所述溫控系統(tǒng)由工業(yè)級單片微處理器、變壓器及熱電偶組成；熱電偶設(shè)置在爐膛后端，與微處理器連接；微處理器還與變壓器連接。本發(fā)明采用溫度-時間反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)了工業(yè)級單片微處理器自動控制加熱系統(tǒng)，使加熱系統(tǒng)處于最佳試驗狀態(tài)，令爐膛保溫系統(tǒng)內(nèi)溫度上升，迅速達到設(shè)定溫度，實現(xiàn)對危險廢物的密封加熱處理。
文檔編號F27B17/02GK101187528SQ200710032718
公開日2008年5月28日 申請日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者周少奇, 陳永松 申請人:華南理工大學(xué)